Question

固定在水平地面上的氣缸內(nèi)，用活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，已知在環(huán)境溫度變化時(shí)大氣壓強(qiáng)p₀不變．現(xiàn)對(duì)活塞施加一作用力F，使氣缸內(nèi)氣體分別經(jīng)歷圖乙所示的①②③三個(gè)過(guò)程，緩慢地從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，狀態(tài)A、B壓強(qiáng)相等，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（　�。�

• A、過(guò)程①F一定對(duì)活塞做負(fù)功
• B、過(guò)程②F為零
• C、過(guò)程③F先對(duì)活塞做正功，后對(duì)活塞做負(fù)功
• D、過(guò)程①比過(guò)程②③吸熱多

Answer 1

分析：以活塞為研究對(duì)象，根據(jù)平衡條件結(jié)合缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)變化求出力F的變化情況，再求出做功情況．
一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只跟溫度有關(guān)．

解答：解：
A、以活塞為研究對(duì)象，水平方向活塞受三個(gè)力如圖所示，氣體初、末狀態(tài)壓強(qiáng)均等于大氣壓強(qiáng)p₀，此時(shí)F=0；過(guò)程①缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)p先增大后減小，則F向左先增大后減小，對(duì)活塞做負(fù)功，故A正確；
B、過(guò)程②缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)p不變且等于p₀，F(xiàn)=0，故B正確；
C、過(guò)程③缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)p先減小后增大，F(xiàn)向右先增大后減小，對(duì)活塞一直做正功，故C錯(cuò)誤；
D、由熱力學(xué)第一定律得△U=Q+W，W=-p₀Sd+W_F，所以Q=△U+W_F-p₀Sd，理想氣體的溫度變化相同時(shí)內(nèi)能變化△U相同，則W_F為負(fù)時(shí)Q大，故D正確．
本題選錯(cuò)誤的，故選：C．

點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵是運(yùn)用力學(xué)知識(shí)分析氣體壓強(qiáng)如何變化，同時(shí)抓住一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只跟溫度有關(guān)．